徐曉春 許心悅 謝巧勤 傅仲陽 錢仕龍 謝祖軍

1. 合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，合肥 2300092. 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局322地質(zhì)隊，馬鞍山 243000

圖1 長江中下游構(gòu)造-巖漿-成礦帶區(qū)域地質(zhì)及南陵-宣城盆地位置圖(據(jù)翟裕生等, 1992略改)1-Fe(S)礦床；2-Cu(Au)礦床；3-斷裂/推測斷裂；4-火山巖盆地；5-侵入巖體；6-水系Fig.1 Sketch regional geological map of the structure-magma-mineralization belt in the Middle and Lower Yangtze River Valley and location map of the Nanling-Xuancheng Basin (modified after Zhai et al., 1992)1-Fe(S) deposit; 2-Cu(Au) deposit; 3-fracture/presumed fracture; 4-volcanic basin; 5-intrusive mass; 6-water system

圖2 南陵-宣城地區(qū)區(qū)域構(gòu)造綱要圖1-水系；2-斷裂/推測斷裂；3-背斜；4-隆起區(qū)；5-沉積盆地；6-火山巖盆地Fig.2 Schematic diagram of regional structure in Nanling-Xuancheng area1-water system; 2-fracture/presumed fracture; 3-anticline; 4-uplift area; 5-sedimentary basin; 6-volcanic basin

安徽宣城茶亭銅金礦床發(fā)現(xiàn)于21世紀(jì)開始的新一輪找礦勘查工作。安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局322地質(zhì)隊在詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查和充分科學(xué)論證的基礎(chǔ)上，于2009年開展了“安徽省宣州區(qū)茶亭銅多金屬礦普查”項目工作并首次發(fā)現(xiàn)了銅礦體，隨后分別于2011年、2014年和2016年進(jìn)行項目續(xù)作，于2018年6月提交《安徽省宣州區(qū)茶亭礦區(qū)上長村礦段銅金礦普查報告》。報告顯示，業(yè)已開展的普查工作累計完成鉆探進(jìn)尺45272.48m，探獲銅金礦體21個，工業(yè)品級銅金屬量65.51萬噸，平均品位0.54%，低品位礦銅金屬量109.10萬噸，平均品位0.24%；共/伴生金金屬量248.15噸，平均品位0.43g/t；另外還共/伴生有鉛鋅、銀和硫。報告確定礦石自然類型為細(xì)脈浸染型含金銅礦石，礦石工業(yè)類型為原生硫化含金銅礦石，礦床屬大型斑巖型銅金礦床。宣城茶亭銅金礦床是安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)部門近年來在長江中下游成礦帶淺覆蓋區(qū)的重大找礦突破，相關(guān)理論研究正在陸續(xù)開展。雖然已有對于該礦床賦礦巖石成因(江峰等，2017)、成礦條件(肖慶玲等，2018)等方面的研究，但仍缺乏對于該礦床地質(zhì)和地球化學(xué)的系統(tǒng)研究。本文旨在基于礦床地質(zhì)學(xué)、流體包裹體和穩(wěn)定同位素地球化學(xué)及同位素地質(zhì)年代學(xué)研究，確定礦床地質(zhì)和地球化學(xué)特征，探討礦床形成機(jī)制和成因類型。

1 地質(zhì)背景

安徽宣城茶亭銅金礦床位于皖東南、緊鄰江蘇省的南陵-宣城地區(qū)，構(gòu)造上處在長江中下游構(gòu)造-巖漿-成礦帶呈北東向展布的東段及其喇叭口狀擴(kuò)張部位的東南側(cè)(圖1)。

南陵-宣城地區(qū)主要為一中-新生代火山-沉積盆地，西以走向北東、傾向南東的南陵-方山斷裂(又稱清水鎮(zhèn)斷裂)為界與寧蕪盆地、繁昌盆地和銅陵隆起相鄰，東以走向北東、傾向北西的南渡-金壇斷裂為界與溧陽盆地、金壇隆起和廣德盆地相接，南、北分別以近東西向周王斷裂和北西向巢湖-蕪湖斷裂(牛漫蘭等，1998)與皖南隆起和溧水盆地分隔，中東部為江南深斷裂(楊志堅, 1981, 1987)穿切(圖2)。盆地中部疊置有北東向的九連山-貍橋、敬亭山、麻姑山推覆體構(gòu)造，亦為復(fù)背斜構(gòu)造，其中，九連山-貍橋推覆體往北東延伸至江蘇境內(nèi)為茅山推覆體(韓克從等, 1985; 孫競雄和韋國鈞, 1985; 朱志澄, 1991; 徐學(xué)思和胡連英, 2001; 黃潤生和曹建忠, 2010)，斷續(xù)綿延超過100km。南陵-宣城盆地大部分被第四系覆蓋，盆地周緣和中部隆起處局部出露有白堊系陸相碎屑沉積巖和火山巖蓋層，西北部與溧水盆地連接處發(fā)育三疊系中統(tǒng)黃馬青組碎屑巖，其上不整合產(chǎn)出侏羅系下-中統(tǒng)象山組和西橫山組(圖3)，顯示繼承性特征(張少琴等, 2015)。盆地之上疊置的推覆體由以淺海-濱海相碎屑巖為主的志留紀(jì)和泥盆紀(jì)地層以及以碳酸鹽為主的二疊紀(jì)及早三疊世地層構(gòu)成。區(qū)域地震和勘探顯示盆地基底地層形成一系列向北西逆沖的疊瓦狀構(gòu)造(李海濱等, 2011)，地層單元及構(gòu)造特征與上覆推覆體特征基本一致。南陵-宣城地區(qū)巖漿巖發(fā)育，盆地蓋層產(chǎn)有中酸性英安質(zhì)火山巖，以火山碎屑為主夾有熔巖，鉆孔揭露盆地基底發(fā)育中酸性侵入巖，盆地之上的推覆體/復(fù)背斜構(gòu)造中也廣泛發(fā)育中酸性侵入巖。鋯石U-Pb同位素地質(zhì)年代學(xué)研究表明，火山巖年齡為133.8±1.9Ma～130.2±1.2Ma，而侵入巖年齡為 137.8±1.3Ma～135.9±1.2Ma(另文發(fā)表)，形成時代均為早白堊世，前者同寧蕪、廬樅等盆地中的火山-侵入巖一致，后者同安慶-貴池和銅陵隆起區(qū)中酸性侵入巖一致，顯示出南陵-宣城地區(qū)巖漿巖具有長江中下游構(gòu)造-巖漿-成礦帶凹陷區(qū)和隆起區(qū)的雙重特征。

圖3 南陵-宣城地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所, 2008(1)南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所. 2008. 1:750000長江中下游地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖修改)

1-第四系；2-上新統(tǒng)；3-始新統(tǒng)；4-下白堊統(tǒng)火山巖；5-上白堊統(tǒng)碎屑巖；6-侏羅系碎屑巖；7-上三疊統(tǒng)碳酸鹽巖；8-下-中三疊統(tǒng)碳酸鹽巖；9-中-上二疊統(tǒng)砂巖；10-上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)碳酸鹽巖；11-上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)砂巖；12-下-中志留統(tǒng)砂巖；13-奧陶系碳酸鹽巖；14-火山巖；15-花崗巖;16-閃長巖；17-斷層；18-Cu-Au礦床；19-Cu礦床；20-Cu-Mo礦床；21-Fe礦床；22-Pb-Zn礦床；23-Zn-Cu礦床；24-水系

Fig.3 Regional geological map of the Nanling-Xuancheng area(modified after Nanjing Institute of Geology and Mineral Resources, 2008)

1-Quaternary; 2-Pliocene; 3-Eocene; 4-Lower Cretaceous volcanic rock; 5-Upper Cretaceous clastic rock; 6-Jurassic clastic rock; 7-Upper Triassic carbonate rock; 8-Lower-Middle Triassic carbonate rock; 9-Middle-Upper Permian sandstone; 10-Upper Carboniferous-Lower Permian carbonate rock; 11-Upper Devonian-Lower Carboniferous sandstone; 12-Lower-Middle Silurian sandstone; 13-Ordovician carbonate rock; 14-volcanic rock; 15-granite; 16-diorite; 17-fault; 18-Cu-Au deposit; 19-Cu deposit; 20-Cu-Mo deposit; 21-Fe deposit; 22-Pb-Zn deposit; 23-Zn-Cu deposit; 24-water system

2 礦床地質(zhì)

宣城茶亭銅金礦床位于南陵-宣城盆地中部隆起部位，南側(cè)為九連山-新河莊推覆體/復(fù)背斜疊置于盆地之上。礦區(qū)地表大部為第四系覆蓋，南部零星出露白堊系下統(tǒng)中分村組陸相火山巖(圖3)。

宣城茶亭礦區(qū)第四系覆蓋之下為白堊系下統(tǒng)中分村組陸相火山巖和白堊系上統(tǒng)赤山組陸相沉積碎屑巖(圖4)。根據(jù)鉆孔揭露圈定的石英閃長玢巖體在平面上大致呈北東向延長的透鏡體狀，自上長村東向西南一直延至茶亭西南，長度大于5km，最寬處不足1km；巖體垂向上近于直立，略向南東傾。石英閃長玢巖體常見閃長玢巖和煌斑巖等脈巖穿切，在茶亭西北為花崗閃長斑巖穿切。鉆孔揭露顯示巖體的圍巖為三疊系下統(tǒng)和龍山組灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和泥巖，巖體與圍巖接觸帶處發(fā)育角巖、大理巖和大理巖化灰?guī)r，其中未見礦化。

2.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模

茶亭銅金礦床賦存于覆蓋厚度100～200m的隱伏石英閃長玢巖侵入體中，已控制的礦體位于上長村東側(cè)，平面范圍略大于1000×500m，鉆探深度控制為小于2000m。勘探資料顯示，石英閃長玢巖侵入體中發(fā)育隱爆角礫巖，隱爆角礫巖的分布范圍與礦化范圍基本一致但略小，礦化范圍呈倒立的長鐘狀體，深部礦化尚未完全限定，巖體與圍巖接觸帶處礦化不明顯(圖5)。根據(jù)礦石品位圈定的工業(yè)礦體呈不規(guī)則透鏡狀，總體走向北東，北東端揚起；傾向南東，傾角10°～30°。最大礦體3號主礦體長1000m，寬400～900m，平均厚度170m。

圖4 宣城茶亭銅金礦床基巖地質(zhì)圖(據(jù)安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局322地質(zhì)隊, 2018(2)安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局322地質(zhì)隊. 2018. 安徽省宣州區(qū)茶亭礦區(qū)上長村礦段銅金礦普查報告修改)

1-白堊系上統(tǒng)赤山組火山巖；2-白堊系下統(tǒng)中分村組碎屑巖；3-石英閃長玢巖；4-花崗閃長斑巖；5-基巖地質(zhì)界線；6-隱伏巖體地質(zhì)界線；7-勘探剖面及編號；8-鉆孔位置及編號；9-剖面線

Fig.4 Geological map of the bedrock of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

1-Upper Cretaceous Chishan Formation volcanic rock; 2-Lower Cretaceous Zhongfencun Formation clastic rock; 3-quartz diorite porphyrite; 4-granodiorite porphyry; 5-geological boundary of bedrock; 6-geological boundary of concealed intrusive rock mass; 7-exploration profile and its serial number; 8-drill hole position and its serial number; 9-profile line

圖5 宣城茶亭銅金礦床剖面圖1-第四系；2-白堊系上統(tǒng)赤山組；3-白堊系下統(tǒng)中分村組；4-灰?guī)r；5-英安質(zhì)火山角礫巖；6-石英閃長玢巖；7-閃長玢巖；8-煌斑巖；9-隱爆角礫巖；10-大理巖；11-銅品位0.1%～0.2%；12-銅品位0.2%～0.4%；13-銅品位≥0.4%；14-鉆孔及編號；15-隱爆角礫巖分布范圍；16-礦化范圍Fig.5 Exploration profile of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City1-Quaternary; 2-Upper Cretaceous Chishan Formation; 3-Lower Cretaceous Zhongfencun Formation; 4-limestone; 5-decitic volcanic breccia; 6-quartz diorite porphyrite; 7-diorite porphyrite; 8-lamprophyre; 9-cryptoexplosive breccia; 10-marble;11-copper grade 0.1%～0.2%; 12-copper grade 0.2%～0.4%; 13-copper grade ≥0.4%; 14-drill hole and its serial number; 15-distribution range of cryptoexplosive breccia; 16-range of mineralization

2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物組成

茶亭銅金礦床的礦石構(gòu)造主要為角礫狀、脈狀、細(xì)脈-網(wǎng)脈狀和細(xì)粒浸染狀(圖6)，局部見團(tuán)塊狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)(圖7)等。礦石中的金屬(氧化物和硫化物)礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、砷黝銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然金和銀金礦(圖7)等，脈石礦物有石英、硬石膏、石榴子石、透輝石、絹云母、綠泥石、綠簾石、石膏、方解石、菱鐵礦、高嶺石等。在金屬礦物中，黃鐵礦為貫通礦物，各成礦階段中均有發(fā)育，但特征明顯不同，尤其是成礦早階段的黃鐵礦大多具有碎裂結(jié)構(gòu)，且其中銅金礦化較弱(徐曉春等，2018)。

圖6 宣城茶亭銅金礦床礦石構(gòu)造手標(biāo)本和顯微照片(a)脈狀和細(xì)脈-網(wǎng)脈狀構(gòu)造；(b)角礫狀構(gòu)造；(c)大網(wǎng)脈狀或團(tuán)塊狀構(gòu)造；(d)細(xì)粒浸染狀構(gòu)造. Py-黃鐵礦Fig.6 Photographs of specimen and microphotographs for the ore structures of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City(a) veined and veinlet-stockwork structure; (b) brecciated structure; (c) large reticular veins or nodular structure; (d) fine granular disseminated structure. Py-pyrite

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物間的分布關(guān)系以及礦物微觀特征，可將茶亭銅金礦床成礦作用劃分為四個成礦階段(圖8)。

第一階段為硅酸鹽-氧化物階段，主要發(fā)育矽卡巖礦物組合，石榴子石、透輝石、磁鐵礦，少量石英、赤鐵礦、方解石；第二階段為石英-硫化物階段，是礦床主成礦階段，主要為硫化物礦物黃鐵礦與黃銅礦呈細(xì)脈-網(wǎng)脈狀、細(xì)粒-稀疏浸染狀

分布于硅化脈中，石英顏色常呈透明度較差的煙灰色，該階段黃鐵礦和黃銅礦均含金，可見獨立金礦物銀金礦和自然金顆粒，硬石膏發(fā)育；第三階段為石英-多金屬硫化物階段，也是礦床主成礦階段，金屬礦物種類增多，主要有黃銅礦、黃鐵礦、黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、斑銅礦等，共生的脈體中石英和硬石膏減少，局部以方解石為主，該階段黃銅礦和黃鐵礦中的金含量普遍較高，也有獨立金礦物出現(xiàn)；第四階段是石膏-方解石階段，為成礦最晚階段，無明顯銅金礦化，石膏脈或石膏-黃鐵礦脈穿切早期各階段礦脈。

2.3 圍巖蝕變類型和特征

茶亭銅金礦床熱液蝕變作用較為強(qiáng)烈，發(fā)育于賦礦石英閃長玢巖體及其中的隱爆角礫巖筒中，蝕變類型主要有硅化、鉀長石化、鈉長石化、黑云母化、絹(白)云母化、黃鐵化、磁鐵礦-赤鐵礦化、矽卡巖化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、硬石膏化、石膏化、碳酸鹽(方解石)化、高嶺石化等(圖9)。蝕變具較為明顯的分帶性，深部以硅化和鉀硅酸鹽化(鉀長石化、鈉長石化、黑云母化)為主，中部礦化強(qiáng)烈部位疊加黃鐵絹英巖化(硅化、絹云母化、黃鐵化)，淺部發(fā)育較弱的碳酸鹽化和高嶺石化(粘土化)；矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化局部呈條帶狀、團(tuán)塊狀發(fā)育；硬石膏化、磁鐵礦-赤鐵礦化常與硅化一起發(fā)育于隱爆角礫巖筒中，后期疊加銅金礦化。石英閃長玢巖體的圍巖地層三疊系下統(tǒng)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和泥巖發(fā)育熱變質(zhì)大理巖化和角巖化。從礦物的蝕變作用來看，斜長石的蝕變類型有鉀長石化、絹云母化、鈉黝簾石化、高嶺石化、碳酸鹽化等；角閃石的蝕變類型有黑云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺石化等；黑云母的蝕變類型有綠泥石化、高嶺石化、碳酸鹽化等。

2.4 隱爆角礫巖筒及其組成巖石

茶亭銅金礦床的礦體賦存于隱伏石英閃長玢巖侵入體中的角礫巖和碎裂巖及其附近巖石中，角礫巖和碎裂巖是隱爆作用形成的。根據(jù)隱爆角礫巖和碎裂巖的空間分布可以勾畫出隱爆角礫巖筒的形態(tài)大致呈上大下小的不規(guī)則錐狀體(圖5)。

隱爆角礫巖具角礫結(jié)構(gòu)，角礫大小懸殊，一般3～10cm，小者幾毫米，大者可達(dá)數(shù)十厘米，角礫呈棱角狀、次棱角狀，有些角礫略有磨蝕呈次渾圓狀。角礫成分以石英閃長玢巖為主，有少量角巖、角巖化泥巖、大理巖化灰?guī)r或泥質(zhì)灰?guī)r、石英脈等，石英閃長玢巖常發(fā)育強(qiáng)烈的鉀長石化(圖10a)。膠結(jié)物主要為巖屑或巖粉及熱液礦物兩類，巖屑或巖粉類膠結(jié)物的成分主要巖漿巖，與包孕隱爆角礫巖筒的石英閃長玢巖侵入體的成分基本一致(圖10b)，熱液礦物類膠結(jié)物則以石英和硬石膏為主，也有磁鐵礦、赤鐵礦、石榴石、綠簾石等。隱爆角礫巖中的礦化較為明顯而強(qiáng)烈，角礫和膠結(jié)物中均見有黃銅礦和黃鐵礦等金屬硫化物礦物，有時為晚階段石膏脈、方解石脈穿切(圖10c)。

隱爆碎裂巖具碎裂結(jié)構(gòu)，巖石被不同方向的裂隙切割成不規(guī)則的碎塊，但基本無位移而可大致相互拼接，碎塊常具鉀硅酸鹽化或黃鐵絹英巖化和細(xì)粒浸染狀礦化，碎塊間有時為后期熱液礦化脈充填，脈寬1～2mm(圖10d)。隱爆碎裂巖與隱爆角礫巖呈逐漸過渡關(guān)系，也可漸變?yōu)橥暾麕r石。

圖7 宣城茶亭銅金礦床礦石結(jié)構(gòu)和主要組成礦物顯微照片(a)自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)；(b)固溶體分離結(jié)構(gòu)；(c)他形粒狀結(jié)構(gòu)；(d)交代殘余結(jié)構(gòu)；(e、f)礦石中的含金礦物；(g、h)礦石中的黝銅礦和砷黝銅礦. Mag-磁鐵礦；Ccp-黃銅礦；Sp-閃鋅礦；Bn-斑銅礦；Anh-硬石膏；Au-自然金；Chl-綠泥石；Td-黝銅礦；Tn-砷黝銅礦Fig.7 Microphotographs of ore structure and main mineral composition of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City(a) idiomorphic-hypidiomorphic granular texture; (b) exsolution texture; (c) xenomorphic granular texture; (d) replacement remnant texture; (e, f) auriferous minerals in the ore; (g, h) tetrahedrite and tennantite in the ore. Mag-magnetite; Ccp-chalcopyrite; Sp-sphalerite; Bn-bornite; Anh-anhydrite; Au-natural gold; Chl-chlorite; Td-tetrahedrite; Tn-tennantite

圖8 宣城茶亭銅金礦床礦物生成順序示意圖Fig.8 Schematic diagram of mineral formation sequence of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

圖9 宣城茶亭銅金礦床主要蝕變類型(a)硅化；(b)鉀長石化；(c)黑云母化；(d)黃鐵絹英巖化；(e)矽卡巖化；(f)硬石膏化；(g)磁鐵礦化；(h)綠泥石化. Qtz-石英；Kfs-鉀長石；Bt-黑云母；Pl-斜長石；Amp-角閃石；Cal-方解石；Ms-白云母；Ser-絹云母；Grt-石榴子石；Di-透輝石Fig.9 Main alteration types of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City(a) silication; (b) potash feldspathization; (c) biotization; (d) beresitization; (e) skarnization; (f) anhydrization; (g) magnetization; (h) chlorinization. Qtz-quartz; Kfs-K-feldspar; Bt-biotite; Pl-plagioclase; Amp-amphibole; Cal-calcite; Ms-muscovite; Ser-sericite; Grt-garnet; Di-diopside

圖10 宣城茶亭銅金礦床隱爆角礫巖和碎裂巖巖心切面照片(a)巖屑或巖粉與熱液礦物膠結(jié)的隱爆角礫巖，角礫為鉀長石化石英閃長玢巖，膠結(jié)物為礦物成分類似于石英閃長玢巖的巖屑或巖粉及熱液礦物石英和硬石膏；(b)巖屑或巖粉膠結(jié)的隱爆角礫巖，角礫發(fā)育硅化、鉀化等熱液蝕變，角礫和膠結(jié)物中均有礦化；(c)熱液礦物膠結(jié)的隱爆角礫巖，膠結(jié)物為熱液礦物石英、硬石膏、磁鐵礦等，角礫為角巖和石英閃長玢巖，有后期石膏脈穿切；(d)隱爆碎裂巖，角礫位移不明顯，裂隙為后期熱液礦物充填Fig.10 Photographs of core section of cryptoexplosive breccia in the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City(a) cryptoexplosive breccia cementated by rock debris or rock powder and hydrothermal minerals. The breccias are the quartz diorite porphyrite of potash feldspathite, and the cements are rock debris or rock powder, whose mineral composition is similar to that of the quartz diorite, while the hydrothermal minerals are dominated by quartz and anhydrite. (b) cryptoexplosive breccia cemented by rock debris or rock powder. The breccias develop hydrothermal alterations such as silicification and potassic alteration. Mineralization is present in breccia and cement. (c) cryptoexplosive breccia cemented by hydrothermal minerals. The cements are hydrothermal minerals such as quartz, anhydrite, magnetite, etc., and the breccias are hornfels and quartz diorite porphyrite, cutting by late gypsum veins. (d) cryptoexplosive cataclastite, breccias did almost not move, crakes filled by late hydrothermal minerals

3 礦床地球化學(xué)

3.1 流體包裹體

對茶亭礦床礦石中的透明礦物石英和硬石膏進(jìn)行了流體包裹體顯微巖相學(xué)觀察和研究，結(jié)果表明，礦床流體包裹體較為發(fā)育，但個體均較小，一般5～10μm，最大者小于40μm(圖11)。根據(jù)流體包裹體在室溫下的相態(tài)，可將原生流體包裹體分為純液相、富液相氣液兩相和含子晶氣液三相包裹體3種類型。純液相包裹體(LH2O)占比較少，約15%，大多呈米粒狀、長條狀、橢圓狀和不規(guī)則狀，個體大小相差較大，一般為2～5μm，少數(shù)8～10μm(圖11a)。富液相氣液兩相包裹體(VH2O+LH2O)最為常見，約占包裹體總數(shù)的75%左右，氣液比一般小于40%，多為15%～25%，形態(tài)以橢圓、圓形和不規(guī)則狀為主，多呈孤立狀或小規(guī)模集群分布，個體相差較大，4～28μm不等，個體較大者相應(yīng)氣液比較大(圖11b, c)，在硬石膏中常以長方形為主(圖11d)，受礦物晶格控制呈線狀分布。含子晶的氣液三相包裹體(V+L+S)相對較少(10%)，個體大小一般10～20μm，子晶一般呈方形，推測為石鹽，氣液比中等，多為30～50%，形態(tài)以橢圓形和不規(guī)則狀為主，多與液相包裹體和氣液相包裹體共生(圖11e，f)。激光探針分析表明，茶亭銅金礦床流體包裹體的氣相成分以水為主，幾乎不含有CO2和其它氣相組分，未發(fā)現(xiàn)含CO2三相包裹體。

圖11 宣城茶亭銅金礦床流體包裹體巖相學(xué)特征(a)純液相包裹體和富液相氣液兩相包裹體；(b、c)富液相氣液兩相包裹體；(d)硬石膏中長方形富液相氣液兩相包裹體；(e、f)含子晶的氣液三相包裹體Fig.11 Petrographic characteristics of the fluid inclusions in the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City(a) pure aqueous phase fluid inclusions and aqueous-rich vapor-aqueous phase fluid inclusions; (b, c) aqueous-rich vapor-aqueous phase fluid inclusions; (d) rectangular aqueous-rich vapor-aqueous phase fluid inclusions in anhydrite; (e, f) daughter mineral-bearing vapor-aqueous phase fluid inclusions

流體包裹體均一溫度測定在合肥工業(yè)大學(xué)成礦作用實驗室完成。結(jié)果顯示均一溫度變化范圍較大，溫度變化區(qū)間為159～491℃。其中，含子晶三相包裹體不僅反映流體鹽度高，均一溫度也較高，為347～491℃，集中于360～420℃區(qū)間，對應(yīng)于成礦早階段流體沸騰作用；氣液兩相包裹體均一溫度為159～317℃，集中于270～ 00℃和190～220℃兩個峰值區(qū)間，大致對應(yīng)于主成礦階段石英-硫化物階段和石英-多金屬硫化物階段的成礦溫度；流體包裹體鹽度為0.5%～2.0% NaCleqv，根據(jù)Ahmad and Rose (1980)均一溫度(Th(℃))與鹽度(%NaCleqv)關(guān)系圖解和劉斌和沈昆(1999)的密度經(jīng)驗公式得出的流體密度為0.65～0.92g/cm3，顯示主成礦階段的流體鹽度和密度均較低。

表1宣城茶亭銅金礦床氫氧同位素組成分析和計算結(jié)果

Table 1 Analytical and calculated results of hydrogen-oxygen isotope compositions for the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

序號樣品號成礦階段均一溫度(℃)石英水δ18OPDB(‰)δ18OSMOW(‰)δ18OSMOW(‰)δDSMOW(‰)12345WM004WM007-1WM008WM009-2WM012-2石英-硫化物270^300-20.010.21.6^2.8-68.9-21.68.70.1^1.3-60.3-20.69.71.1^2.3-47.5-21.09.20.6^1.8-47.3-18.711.73.1^4.3-49.46789WM017WM023WM107WM109石英-多金屬硫化物190^220-20.89.4-3.5^-1.6-50.5-21.09.2-3.7^-1.8-41.2-20.99.4-3.5^-1.6-53.1-21.88.4-4.5^-2.6-62.0

流體包裹體研究表明，茶亭銅金礦床主要發(fā)育液相、氣液兩相和含子晶氣液三相流體包裹體，均一溫度和鹽度變化范圍較大，尤其是成礦早階段多種類型包裹體的共生反映流體沸騰作用，可能與礦床發(fā)育隱爆角礫巖以及早階段黃鐵礦中的裂紋有密切的成因聯(lián)系。

3.2 H-O同位素

在系統(tǒng)的礦石顯微巖相學(xué)觀察和研究的基礎(chǔ)上，選取石英較為發(fā)育的硅酸鹽-氧化物階段、石英-硫化物階段和石英多金屬硫化物階段礦石礦物組合中的石英進(jìn)行氫氧同位素測試。測試方法根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水中氫同位素的鋅還原法測定》和《硅酸鹽及氧化物礦物中氧同位素組成的五氟化溴法測定》，測試工作在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析檢測研究中心同位素分析室完成，測試儀器為MAT 252型質(zhì)譜儀，測試結(jié)果列于表1。成礦流體水的δ18OH2O由石英O同位素組成換算，換算公式為：1000ln石英-水=3.38×106/T2-2.90(Clayton, 1972)，計算過程中，溫度T取石英流體包裹體均一溫度。計算結(jié)果亦列于表1，數(shù)據(jù)投繪于圖12，數(shù)據(jù)點均落在巖漿水與大氣降水之間，表明其成礦流體主要來自于巖漿，有少量大氣降水的混入。

圖12 宣城茶亭銅金礦床氫氧同位素組成圖解(底圖據(jù)Taylor, 1979; 張理剛, 1985)Fig.12 Diagram of H-O isotope compositions for the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City (based diagram according to Taylor, 1979; Zhang, 1985)

3.3 C-O同位素

選取礦床礦石中的脈石礦物方解石進(jìn)行C-O同位素測試，實驗在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析檢測研究中心同位素分析室完成，測試儀器為MAT 252型質(zhì)譜儀，分析精度為±0.2‰(2σ)，結(jié)果列于表2，數(shù)據(jù)點在δ13CV-PDB-δ18OV-SMOW圖解中分布在花崗巖的C-O同位素組成附近，顯示以巖漿來源的碳為主，向海相碳酸鹽巖的C-O同位素組成過渡(圖13)，表明茶亭銅金礦床成礦流體中的碳主要來自于巖漿或巖漿巖，而作為礦區(qū)盆地基底和侵入體圍巖的沉積碳酸鹽(主要為灰?guī)r)對成礦作用也有較為明顯的影響。

表2宣城茶亭銅金礦床碳氧同位素組成分析結(jié)果

Table 2 Analytical results of C-O isotope compositions for the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

序號樣品號δ13CV-PDB(‰)δ18OV-PDB(‰)δ18OV-SMOW(‰)1WM018-3.2-18.611.72WM019-1.2-17.113.23WM020-0.6-22.28.14WM021-2.9-18.811.65WM102-1.9-19.810.56WM104-3.6-19.011.3

圖13 茶亭銅金礦床δ13CV-PDB-δ18OV-SMOW圖解(底圖據(jù)劉建明等，1998)Fig.13 Diagram of δ13CV-PDB vs. δ18OV-SMOW for the Chating Cu-Au ore deposit (based diagram according to Liu et al., 1998)

圖14 宣城茶亭銅金礦床硫同位素組成直方圖Fig.14 Histogram of S isotope compositions for the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

3.4 S同位素

選取礦床礦石中的黃鐵礦、黃銅礦和硬石膏進(jìn)行硫同位素測試，實驗在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析檢測研究中心同位素分析室完成，分析儀器為MAT 252型質(zhì)譜儀，相對誤差小于0.2‰，結(jié)果列于表3。黃鐵礦的δ34SV-CDT變化范圍為0.3‰～2.2‰，平均值為1.4‰；黃銅礦的δ34SV-CDT變化范圍為0.3‰～1.9‰，平均值為1.3‰。分析結(jié)果顯示，S硫同位素組成比較穩(wěn)定，呈塔式分布(圖14)，可能反映S的來源為單一的巖漿來源。Butleretal.(2004)根據(jù)實驗地球化學(xué)研究認(rèn)為，黃鐵礦δ34S通常可代表硫儲庫的δ34S。根據(jù)兩種硫化物礦物的硫同位素組成表現(xiàn)為黃鐵礦>黃銅礦，大致可以確定成礦熱液系統(tǒng)的硫同位素基本上達(dá)到了平衡(鄭永飛和陳江峰, 2000)。因此，大致可以確定茶亭銅金礦床成礦熱液中的δ34S∑S與硫化物礦物的δ34S值相當(dāng)，即1.3‰～1.4‰，與巖漿熔體的硫同位素組成(-3‰～+7‰)(Ohmoto and Rye, 1979; Ohmoto and Goldhaber, 1997)一致。根據(jù)Ohmoto(1986)對世界上一些著名熱液礦床的S同位素組成的統(tǒng)計研究，成礦熱液δ34S∑S在0值附近，礦床在成因上與巖漿熱液有關(guān)。

表3宣城茶亭銅金礦床硫同位素分析結(jié)果

Table 3 S isotope analysis results of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

序號樣品號礦物δ34SV-CDT(‰)1WM0062WM1033WM1074WM1085WM109黃銅礦1.20.31.91.61.36WM007-17WM0138WM0199WM10010WM10411WM107黃鐵礦1.71.12.21.50.31.612WM00113WM00814WM01115WM10816WM02017WM02718WM02819WM029硬石膏12.011.49.79.311.012.913.411.9

圖15 宣城茶亭銅金礦床鉛同位素構(gòu)造環(huán)境演化圖解Fig.15 Diagram of Pb isotope tectonic environment evolution for the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

表4宣城茶亭銅金礦床鉛同位素組成分析結(jié)果

Table 4 Analytical results of Pb isotope compositions for the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

序號樣品號測試樣品208Pb/204Pb207Pb/204Pb206Pb/204Pb1WM0042WM1023WM0064WM1035WM1076WM1087WM109黃銅礦38.401±0.00315.601±0.00118.242±0.00138.321±0.00515.571±0.00218.187±0.00238.350±0.00615.575±0.00218.197±0.00238.437±0.00315.575±0.00118.255±0.00138.419±0.00315.598±0.00118.236±0.00138.287±0.00315.557±0.00118.182±0.00138.292±0.00415.561±0.00218.173±0.0028WM007-19WM01310WM01911WM10012WM10413WM107黃鐵礦38.528±0.00715.617±0.00218.279±0.00238.520±0.00615.607±0.00218.292±0.00338.318±0.00215.562±0.00118.199±0.00138.454±0.00415.597±0.00218.169±0.00238.438±0.00415.613±0.00118.252±0.00238.337±0.00315.569±0.00218.206±0.002

另外，分析了礦石中的硬石膏的硫同位素組成，δ34SV-CDT變化范圍為9.3‰～13.4‰，平均值為11.5‰(圖14)，其明顯不同于顯生宙海相硫酸鹽的S同位素組成17‰～21‰(Holser, 1996)，也不同于區(qū)域沉積地層中的硫酸鹽的S同位素組成21‰左右(Pan and Dong, 1999)，與其熱液成因一致。根據(jù)茶亭銅金礦床硫化物和硫酸鹽共生特征及其δ34S值，可以計算出其沉淀時的溫度為159～426℃，這與礦床流體包裹體顯微測溫結(jié)果較為一致，也表明硫同位素達(dá)到了平衡。因此，茶亭銅金礦床的金屬化合元素S來自于巖漿熱液。

3.5 Pb同位素

選取礦床主要硫化物礦物進(jìn)行了Pb同位素分析，實驗在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)同位素分析中心完成，分析儀器為MAT 252型質(zhì)譜儀，誤差為2σ，結(jié)果列于表4。在鉛構(gòu)造環(huán)境演化圖解上(圖15)，數(shù)據(jù)點集中落在造山帶演化線上及其附近，表明礦石鉛具有造山帶鉛特征，鉛源為混合來源，一部分來源于地幔物質(zhì)，一部分來源于地殼物質(zhì)，與賦礦侵入巖石英閃長玢巖的鉛同位素組成(江峰等，2017)基本一致，指示成礦作用與巖漿作用密切相關(guān)。

3.6 Re-Os同位素年齡

茶亭銅金礦床礦石中產(chǎn)有輝鉬礦，但難以分選用以進(jìn)行Re-Os同位素年齡測定，為此選取了黃鐵礦進(jìn)行測年。實驗在中國地質(zhì)科學(xué)院國家地質(zhì)實驗測試中心Re-Os實驗室完成，和Os含量是利用同位素稀釋法測得的，185Re和190Os混合稀釋劑購買自美國橡樹嶺國家實驗室，Re和Os同位素比值測定所采用儀器為Thermo FisherScientific公司生產(chǎn)的熱表面電離質(zhì)譜儀Triton-plus，測試流程詳見Duetal.(2004, 2009)，測試結(jié)果列于表5。黃鐵礦中普通Os含量小于187Os，表明187Os是187Re衰變的產(chǎn)物，符合模式年齡的計算條件，說明模式年齡是可靠的。所測得的2件黃鐵礦的模式年齡分別為139.8±1.5Ma和139.4±2.2Ma，在誤差范圍內(nèi)一致，指示茶亭銅金礦床的成礦年齡。如前所述，茶亭銅金礦床賦礦石英閃長玢巖的LA-ICP MS鋯石U-Pb同位素年齡為138.3±1.5Ma～136.3±1.8Ma。因此，茶亭銅金礦床的成礦年齡與礦區(qū)賦礦侵入巖成巖的年齡在誤差范圍內(nèi)基本一致，指示其成礦作用與礦區(qū)燕山晚期早白堊世巖漿侵入作用及其熱液活動密切相關(guān)。

表5茶亭銅金礦床黃鐵礦Re-Os同位素測試結(jié)果

Table 5 Re-Os isotope analytical results of pyrite from the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City

樣品號樣重(g)Re(×10-9)普Os(×10-9)187Re(×10-9)187Os(×10-9)模式年齡(Ma)測定值不確定度測定值不確定度測定值不確定度測定值不確定度測定值不確定度WM1010.292817.400.130.00540.000010.940.080.02550.0002139.81.5WM1030.30051.210.010.00340.00000.760.010.00180.0000139.42.2

4 討論

4.1 成因類型

角礫巖是一種孔隙度極大的巖石,是熱液礦床良好的流體通道和容礦構(gòu)造。角礫巖的形成作用十分復(fù)雜，Sillitoe(1985)將角礫巖劃分為巖漿熱液角礫巖、巖漿(火山)水氣噴發(fā)角礫巖、巖漿角礫巖、侵入角礫巖、構(gòu)造角礫巖五大類，其中前四種角礫巖均與巖漿及其所含氣水熱液的隱爆作用有關(guān)。Wolfe(1980)認(rèn)為，發(fā)生隱爆作用要求流體內(nèi)壓力超過上覆巖石抗張強(qiáng)度和巖石靜壓力之和，一般發(fā)生于淺成或超淺成(地表以下3km以內(nèi))的小斑巖體中，而且這些小斑巖體往往又是與深部大的隱伏巖體相連的沿著軟弱帶向上侵入的小巖鐘，這樣深部隱伏巖體能夠連續(xù)不斷地為小巖鐘提供大量爆破作用所需要的能量和流體。章增鳳(1991)認(rèn)為，造成隱爆作用發(fā)生的直接因素是受熱流體或氣體，雖然這種受熱流體或氣體可以是多來源的，但都離不開巖漿活動。巖漿隱蔽爆破的主要作用方式是氣爆和漿爆，其次是熱液注入。隱爆作用一般通過飽和水巖漿的二次沸騰和隨后的減壓作用釋放巖漿的能量，引起隱蔽爆破作用形成特殊的隱爆角礫巖巖石組合，由隱爆角礫巖構(gòu)成的筒狀地質(zhì)體通常稱為隱爆角礫巖筒(體)(王照波，2001)。隱爆角礫巖是角礫巖中的一種特殊類型,其特點是孔隙度大，利于成礦流體的滲透、遷移和礦質(zhì)沉淀富集，形成控礦構(gòu)造和容礦空間，因而其成巖作用常常伴隨熱液成礦作用,構(gòu)成金屬礦床中的一種重要類型(Bryner, 1961; Sillitoeetal., 1984; Thompsonetal., 1985)。劉家遠(yuǎn)(1996)指出，巖漿隱蔽爆破作用不僅與斑巖型銅、鉬、鉛-鋅、鎢、錫、鈾等金屬礦床有密切聯(lián)系，而且與金、銀等貴金屬成礦也有密切關(guān)系。我國原國家黃金管理局于1999年召開了“隱爆角礫巖及相關(guān)金礦床”研討會，確認(rèn)隱爆角礫巖型金礦床具有延伸大、規(guī)模較大、伴生組分多、礦化集中、易采易選等特點和重要的經(jīng)濟(jì)意義(卿敏和韓先菊, 2002)。隱爆角礫巖型礦床是一類與斑巖型、火山-次火山巖型(淺成低溫?zé)嵋盒?礦床具有密切聯(lián)系、又互為過渡的礦床，也有人將其歸入斑巖型和火山-次火山巖型。的確，斑巖型和火山-次火山巖型礦床常常發(fā)育隱爆角礫巖，但隱爆角礫巖型礦床特殊的產(chǎn)出部位和礦體特征值得單獨劃出。羅鎮(zhèn)寬等(1999)將中國與金-多金屬礦床有關(guān)的角礫巖劃分為與小侵入體有關(guān)的角礫巖筒、與斑巖系統(tǒng)有關(guān)的角礫巖體、與火山和次火山有關(guān)的不規(guī)則角礫巖體、不整合面或沉積間斷面上的層狀角礫巖四類，其中前三類都與巖漿活動及其氣液流體的爆破作用有關(guān)，并分別以我國河南嵩縣祁雨溝金礦床、福建上杭紫金山金銅礦床和黑龍江佳木斯團(tuán)結(jié)溝金礦床等作為這三類礦床的代表。范宏瑞等(2000)研究河南嵩縣祁雨溝金礦床流體包裹體特征，發(fā)現(xiàn)其具有高溫高鹽度和多類型包裹體共生的特征，反映成礦流體來源于花崗巖漿熱液且混有大氣降水以及巖體隱爆和減壓沸騰作用。毛光武等(2016)系統(tǒng)闡述了近年來我國關(guān)于隱爆角礫巖型金礦床的定義、成礦構(gòu)造背景、隱爆角礫巖特征以及隱爆角礫巖型礦床的地質(zhì)特征、成礦流體特征及礦床成巖-成礦模式等方面的研究進(jìn)展，既明確了斑巖型和火山-次火山巖型礦床與隱爆角礫巖型礦床的密切聯(lián)系，也進(jìn)一步確認(rèn)了后者作為一種獨立的礦床成因類型的重要性。

圖16 宣城茶亭銅金礦床成礦模式圖1-三疊紀(jì)灰?guī)r；2-大理巖或大理巖化灰?guī)r；3-石英閃長玢巖；4-閃長玢巖；5-煌斑巖；6-隱爆角礫巖；7-巖漿房；8-硅化；9-鉀化；10-絹云母化；11-黃鐵礦化；12-綠泥石化；13-矽卡巖化；14-高嶺石化；15-硬石膏化；16-礦化范圍；17-隱爆角礫巖范圍；18-巖漿熱液；19-大氣降水熱液；20-成礦熱液Fig.16 Metallogenic model of the Chating Cu-Au ore deposit, Xuancheng City1-Triassic limestone; 2-marble or marbleized limestone; 3-quartz diorite porphyrite; 4-diorite porphyrite; 5-lamprophyre; 6-cryptoexplosive breccia; 7-magma chamber; 8-silication; 9-potassic alteration; 10-sericitization; 11-pyritization; 12-chlorinization; 13-skarnization; 14-kaolinization; 15-anhydrization; 16-mineralization range; 17-cryptoexplosive breccia range; 18-magmatic hydrothermal fluid; 19-atmospheric precipitation hydrothermal fluid; 20-metallogenic hydrothermal fluid

綜合前文研究成果可見，宣城茶亭銅金礦床的地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征反映其成礦作用與燕山晚期早白堊世巖漿侵入作用密切相關(guān)，礦石黃鐵礦Re-Os年齡(139.8±1.5Ma～139.4±2.2Ma)與賦礦石英閃長玢巖鋯石U-Pb年齡(137.8±1.3Ma～135.9±1.2Ma)在誤差范圍內(nèi)基本一致，成巖與成礦時間相近；H-O同位素組成指示成礦流體雖然有少量大氣降水的混入，但主要來自于巖漿；C-O、S、Pb同位素組成反映成礦金屬元素及其化合元素雖然有圍巖沉積地層的貢獻(xiàn)，但主要也是來自于巖漿或巖漿巖。因此，該礦床無疑是與巖漿作用有關(guān)熱液成因礦床。如前所述，安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局322地質(zhì)隊(2018)提交的《安徽省宣州區(qū)茶亭礦區(qū)上長村礦段銅金礦普查報告》將其確定為斑巖型礦床，這是基于該礦床產(chǎn)于石英閃長玢巖侵入體中、發(fā)育類似于斑巖型礦床的熱液蝕變并有一定的分帶性、礦石具有細(xì)脈-網(wǎng)脈狀和細(xì)粒浸染狀構(gòu)造、流體包裹體指示熱液流體發(fā)生過沸騰作用、成礦熱液流體的溫度和鹽度變化區(qū)間較大等等地質(zhì)和地球化學(xué)特征。然而，宣城茶亭銅金礦床的礦體主要賦存于石英閃長玢巖侵入體包孕的隱爆角礫巖筒中，礦石還具有角礫狀、大脈狀和團(tuán)塊狀構(gòu)造，礦體或礦脈中強(qiáng)烈發(fā)育硬石膏甚至形成硬石膏巖等突出特征，流體包裹體研究顯示礦質(zhì)沉淀作用主要發(fā)生于高溫高壓流體減壓沸騰之后的中-低溫和中-低鹽度條件下，這些地質(zhì)和地球化學(xué)特征既不同于火山-次火山巖型(淺成低溫?zé)嵋盒?礦床，也不同于典型斑巖型礦床。對照上述隱爆角礫巖及其礦床的研究成果，確定宣城茶亭銅金礦床為隱爆角礫巖型礦床。

長江中下游成礦帶中發(fā)育大量玢巖型鐵(硫)礦床(寧蕪研究項目編寫小組, 1978)和矽卡巖型、斑巖型、脈型銅金多金屬礦床(郭文魁, 1957; 常印佛和劉學(xué)圭, 1983; 唐永成等1998; 毛景文等, 2009;徐曉春等, 2014; Zhouetal., 2015；周濤發(fā)等, 2016，2017)，部分礦床也有隱爆角礫巖型礦體的產(chǎn)出，例如，儲國正(2003)提出安徽銅陵冬瓜山礦田東獅子山矽卡巖型銅礦床1號礦體為隱爆角礫巖型銅礦體，劉繼順等(2005)指出湖北銅綠山矽卡巖型銅鐵礦床中發(fā)育隱爆角礫巖型金(銅)礦體，鐘國雄(2017)報道了安徽銅陵礦集區(qū)姚家?guī)X鋅金多金屬礦床中發(fā)育隱爆角礫巖，并且與成礦關(guān)系密切。然而，宣城茶亭銅金礦床作為一個獨立的隱爆角礫巖型礦床則是長江中下游成礦帶中一個新的礦床類型，該礦床的發(fā)現(xiàn)和研究對于深部找礦實踐以及長江中下游成礦帶的成礦理論研究均有重要的意義。

4.2 形成機(jī)制

根據(jù)成礦地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)和地球化學(xué)特征，結(jié)合前人關(guān)于隱爆角礫巖型礦床成巖成礦機(jī)制的研究成果和認(rèn)識，可以認(rèn)為，宣城茶亭銅金礦床是在巖漿-氣液流體隱蔽爆破形成隱爆角礫巖體及其相關(guān)巖石后，深部巖漿房中繼續(xù)分異的熱液流體以及區(qū)域熱場驅(qū)動的深循環(huán)大氣降水熱液流體通過萃取和卸載進(jìn)而充填和交代成礦的(圖16)。

茶亭銅金礦床成礦作用大致可以分為如下三個階段：首先是含礦隱爆角礫巖體的形成階段。早期巖漿侵位結(jié)晶后，深部巖漿房中的巖漿繼續(xù)匯聚，分異產(chǎn)生巖漿期后高溫高壓流體受熱動力驅(qū)動沿著巖體中的斷裂或裂隙上升至地殼淺部并聚集，內(nèi)外壓力平衡被打破時發(fā)生隱蔽爆破作用形成隱爆角礫巖體(筒)。其次是含礦熱液的形成和成礦物質(zhì)的萃取階段。巖漿房中的巖漿繼續(xù)分異出富含揮發(fā)性組分及不相容元素的流體，交代并萃取途經(jīng)圍巖中的成礦金屬元素，形成富含礦化劑組分和成礦金屬元素的巖漿熱液流體；與此同時，沿斷裂和裂隙下滲的大氣降水受巖漿侵位的熱力驅(qū)動，對途經(jīng)圍巖進(jìn)行交代，活化并萃取其中的成礦金屬元素，形成富含礦質(zhì)的大氣降水熱液。最后是含礦熱液的混合與礦質(zhì)沉淀階段。來自深部的巖漿熱液上升至淺部，與深循環(huán)的大氣降水熱液混合，隨著溫度和壓力的降低以及其它物理化學(xué)條件(酸堿度、氧逸度、硫逸度等)的改變，成礦熱液流體中的金屬元素因飽和而沉淀，最終在隱爆角礫巖體(筒)等有利構(gòu)造空間中富集沉淀成礦。

5 結(jié)論

安徽宣城茶亭銅金礦床是產(chǎn)于長江中下游成礦帶以淺覆蓋為特征的南陵-宣城中-新生代火山-沉積盆地中的一個大型礦床，礦體產(chǎn)于早白堊世石英閃長玢巖侵入體中。同位素地質(zhì)年代學(xué)、流體包裹體地球化學(xué)及H-O、C-O、S、Pb同位素地球化學(xué)特征表明，成礦熱液流體、成礦金屬元素及其化合元素主要來自于巖漿或巖漿巖，成礦主要受晚中生代中酸性巖漿侵入作用控制。

茶亭銅金礦床具有較為獨特的地質(zhì)和地球化學(xué)特征：礦床賦存于隱伏石英閃長玢巖侵入體中包孕的隱爆角礫巖筒中；不僅發(fā)育細(xì)脈-網(wǎng)脈狀和細(xì)粒浸染狀礦石，而且發(fā)育角礫狀、大脈狀和團(tuán)塊狀礦石；礦體和礦脈中發(fā)育石榴子石、磁鐵礦、石英、硬石膏，甚至形成硬石膏巖；流體包裹體類型多樣，均一溫度和鹽度變化范圍較大，但銅金主成礦階段的均一溫度和鹽度較低。

茶亭銅金礦床不同于斑巖型和火山-次火山巖型(淺成低溫?zé)嵋盒?礦床，是一個與早白堊世石英閃長玢巖淺成侵入體密切相關(guān)的隱爆角礫巖型礦床。該礦床是長江中下游成礦帶中的一個新類型礦床。

誠摯感謝岳書倉教授長期以來的培養(yǎng)教育和關(guān)心愛護(hù)，特撰寫此文以慶賀岳書倉教授八十八華誕，衷心祝愿岳老師身體健康!